一文了解需求暴漲的汽車芯片_風聞

我們看好智能化浪潮&碳中和政策下，汽車行業將迎來價值向成長的重估機會，汽車芯片將在智能化賦能下重估，有望成為半導體行業的新推動力。

智能化驅動下汽車行業有望實現產業變革升級，加速步入萬物互聯+萬物智聯的新時代。目前消費電子已經先一步步入智能化時代，而汽車行業目前落後於消費電子（功能機到智能機）行業仍處在信息時代，未來面臨着從信息時代到智能時代新的產業升級，整體過程可以類比功能機到智能機。

增長動能：電動化+智能化加速，汽車芯片為增速最高下游

根據海思在2021中國汽車半導體產業大會發布的數據，汽車智能化+電動化時代開啓，帶動汽車芯片量價齊升，預計汽車電子佔比汽車總成本在2030年會達到50%。電動化+智能化趨勢下，帶動主控芯片、存儲芯片、功率芯片、通信與接口芯片、傳感器等芯片快速發展，芯片單位價值不斷提升，整車芯片總價值量不斷攀升。

汽車智能終端將成為智能時代的神經末梢，汽車芯片是助力汽車步入智能時代的核心。從物理世界的感知到物理世界的表達，汽車智能終端將成為智能時代的神經末梢，需要具備四種基礎能力：聯接能力、感知能力、表達能力以及計算能力，這四種能力需要大量的芯片來支撐實現。

政策端受益碳中和推動，電動化浪潮迭起，看好新能源汽車快速起量。根據意法半導體在2021中國汽車半導體產業大會公佈的全球禁售燃油車時間表，我國預計2040年將全面禁售汽油及燃油車。IEA預計到2050年電能將佔據整體交通領域45%的份額，化石能源佔比降低為10%。

電動化，在上半場完美地完成了自己的減碳任務的宣示，行業格局漸已成型。時間來到了下半場，眾多新能源汽車玩家之間應該如何競爭呢？接力棒隨即傳到了“智能化”的手中，這是車企在下半場角逐的重中之重。不僅是新能源、“新勢力”之爭。

汽車智能化趨勢明確，L2+/L3已經是消費者剛需。iResearch預計2025年中國智能駕駛汽車產銷量超過2000萬台，其中L2+/L3數量將超過半數, 自動駕駛不斷迭代帶動汽車芯片快速成長。

從L0-L5，需要越來越多的依賴於機器而非個人，也相應的對應傳感器、主控芯片、存儲芯片、功率半導體等越來越高。

汽車智能化+電動化帶動汽車半導體含量持續提升，其中智能化帶動更高的半導體含量提升。電動車半導體含量約為燃油車的兩倍，智能車的半導體含量是傳統汽車的N倍，看好新能源汽車開啓半導體行業新一輪成長趨勢。

以智能傳感器為例，汽車智能化浪潮下半導體含量將從L2級別的160-180美金提升至L2+級別的280-350美金，到L4/L5級別的1150-1250美金以上。

歷史來看，半導體行業的增長是由少數殺手級應用推動的，我們看好智能化+電動化時代背景下汽車半導體的需求快速增長，有望成為引領半導體發展的新驅動力。從過去幾十年的半導體行業發展中可以看到2000以前半導體為專用領域主要受益於航天、軍事等下游領域帶動需求，2000-2010年間半導體主要受益於計算機及筆記本電腦帶動起量，2010-2020年間手機、平板電腦等迭起帶動半導體需求起量，2020-2030年間我們預判汽車可能成為引領半導體發展的新驅動力。

價值測算：新四化發展明確，汽車芯片需求+價值量雙翼齊飛

汽車新四化（“M.A.D.E”，即M-Mobility移動出行，A-Autonomous driving自動駕駛，D-Digitalization數字化，E-Electrification電氣化）將帶來整車電子電氣相關價值的大幅提升。 汽車電子電氣相關的BOM（物料清單）價值（含電池與電機），將從2019年的~3,145美元（豪華品牌 L1級別ADAS汽油車）提升至2025年的~7,030美元（豪華品牌L3級別自動駕駛純電車）。

根據ST在2021中國汽車半導體產業大會發布的數據：

與傳統汽車相比，預測新能源汽車用到的各類芯片數量都會有顯著的提升。以下為新能源汽車相較於傳統汽車的半導體增量測算：

1）電源管理芯片：預計新能源汽車需要用到的電源管理芯片相較於傳統汽車需要的芯片要增長將近20%的芯片達到50顆；

2）Gate driver：預計新能源汽車用到的Gate driver相較於傳統汽車是全新的需求，每輛車需要30顆芯片；

3）CIS、ISP：預計新能源汽車用到的CIS、ISP增加50%的需求每輛車用到20顆；

4）Display：預計每輛新能源車需要8片; 

5）MCU：新能源汽車用到MCU需要增加30%的需求量每輛車至少需要35片；

6）SiC：同樣也是新能源車對於半導體的全新的需求

全球汽車銷量變化對於半導體芯片的需求增量測算：

假設傳統汽車需要的半導體芯片為500-600顆芯片/輛，新能源汽車需要的半導體芯片為1000-2000顆芯片/輛：

以2020年傳統汽車銷量7276萬台測算，新能源汽車324萬台測算，整體全球需要的汽車芯片為439億顆每年。

預計2026年傳統汽車銷量6780萬台測算，新能源汽車4420萬台測算，整體全球需要的汽車芯片增加為903億顆每年。

預計2035年傳統汽車銷量2400萬台測算，新能源汽車9600萬台測算，整體全球需要的汽車芯片增加為1285億顆每年。

全球汽車銷量變化對於半導體芯片的價值增量測算：

假設傳統汽車需要的半導體芯片為397-462美元/輛，新能源汽車需要的半導體芯片為786-859美元/輛：

以2020年傳統汽車銷量7276萬台測算，新能源汽車324萬台測算，全年整體全球汽車芯片價值量為339億美元。

預計2026年傳統汽車銷量6780萬台測算，新能源汽車4420萬台測算，全年整體全球汽車芯片價值量為655億美元。

預計2035年傳統汽車銷量2400萬台測算，新能源汽車9600萬台測算，全年整體全球汽車芯片價值量為893億美元。

全球汽車銷量變化對於半導體晶圓需求增長預測：

12寸：2020年需求為198萬片預計到2026年提升為404萬片，CAGR 12.6%。

8寸：2020年需求為1121萬片預計到2026年提升為2088萬片，CAGR10.9%。

6寸：2020年需求為443萬片預計到2026年提升為1306萬片，CAGR19.7%。

4寸：2020年需求為252萬片預計到2026年提升為845萬片，CAGR22.3%。

汽車電子市場規模預測：

根據海思在2021中國汽車半導體產業大會發布的數據，2021全球汽車電子市場約為2700億美元，預計到2027年，汽車電子部件的整體市場規模接近4000億美金。汽車電子部件市場年複合增長率接近7%，電子部件增長速度超過汽車市場增速，電子化率持續增加。

汽車半導體市場規模預測：

根據海思在2021中國汽車半導體產業大會發布的數據，2021年全球汽車半導體市場約為505億美元，預計2027年汽車半導體市場總額將接近1000億美元，2022-2027年增速保持在30%以上。中國車載半導體市場穩步上升，2020年約1000億人民幣。

缺芯分析：汽車缺芯或將持續全年，交貨週期持續拉長

從2020年9月以來，因缺芯導致停工、停產問題異常突出，汽車芯片保供壓力空前。2020年下半年以來，在疫情，需求等多重因素影響下，缺芯問題持續影響ECU正常供應和整車生產製造，部分領域芯片供應有惡化趨勢。

汽車行業缺芯原因分析：

-汽車智能化與電動化趨勢，推動全球車規級芯片的需求增加

-全球芯片產能投資相對保守，供需不平衡的問題一直存在

-5G與IoT快速發展，帶動消費電子對於芯片的旺盛需求，進一步擠壓汽車芯片產能

-全球疫情與各類突發事件疊加，使得部分芯片廠商減產或間斷性停產，正常供給關係出現中斷

-貿易戰與“卡脖子”使得正常國際貿易關係緊張，市場情緒升温，出現非正常囤貨與炒貨

2022.3月，全球汽車芯片平均交付週期（芯片從訂購到交付的週期）相較於2月增加了兩天，達到26.6周，創自2021年3月以來的歷史新高。

根據汽車行業數據預測公司AutoForecast Solutions（以下簡稱為AFS）的最新數據，截至4月10日，由於芯片短缺，今年全球汽車市場累計減產量約為143.78萬輛。其中，中國汽車市場累計減產量繼續保持7.09萬輛不變，佔全球汽車市場累計減產量的4.9%。

細分到汽車芯片來看，汽車缺芯的主要種類包括: 主控芯片MCU+功率類的電源芯片、驅動芯片，根據廣汽研究院測算三者佔中高風險缺芯的74%，其次是信號鏈芯片CAN/LIN等通信芯片。

從汽車芯片缺芯品牌分佈可以看到，缺芯主要來自恩智浦、德州儀器、英飛凌、意法半導體等傳統汽車芯片企業，整體來看75%的中高風險缺芯來自以上四家公司。

從缺芯的產地分佈來看，77%的缺芯來自東南亞和美國，主要由於東南亞及美國的疫情較為嚴重，其他包括中國台灣、日本、歐洲都面臨缺芯情況。

汽車芯片持續緊缺，“四化”加劇汽車短缺問題。我們認為，汽車芯片缺貨主要原因為後疫情時代原有汽車市場需求快速回温疊加新能源汽車等新需求持續超預期，以及汽車新四化帶動芯片量價齊升。

整體來看，

1）功率半導體：有望優先實現國產替代，MOS、IGBT今年恐難緩解，6、8寸尤為緊缺。

2）MCU：結構性緩解持續，尤其是車規級MCU方面。

3）傳感器芯片：未來伴隨着搭載數量增加，短缺問題會長期存在。

4）SoC芯片：高性能產品集中度較高，缺貨風險持續存在。

5）存儲類芯片：佔汽車半導體市場比重有望持續提升，缺貨引發產品價格上浮。

6）電源管理芯片：電源管理芯片供給仍然緊張，其中汽車相關應用最為緊俏。

1）功率半導體：有望優先實現國產替代，MOS、IGBT今年恐難緩解，6、8寸尤為緊缺。

**MOS緊缺年內恐難緩解，6、8寸尤為緊張。**MOS份額占上百億規模的功率半導體市場四成左右，下游應用廣泛，存量空間大，不同細分市場的景氣度存在差異。新能源的半導體器件價值量約750-850美金，其中40%-45%屬於功率半導體，後者半數左右是功率MOS、IGBT等，價值量約300-350美金。目前汽車不管高低壓現在都非常緊缺，特別是新能源三電多用到的6寸、8寸高壓器件產能極為緊缺，IGBT、超級MOS管等還沒有轉為12寸，今年或不能緩解。士蘭微此前曾表示，高端Mos管供不應求，無法滿足大客户需求。Mos降價主要集中在平面Mos和低壓Mos，超結Mos價格依舊堅挺。

IGBT方面，車規級IGBT的需求進入持續放量階段，單車價值量持續提升。IGBT及IGBT模塊在新能源汽車成本結構中，佔驅動系統的比重已達50%，佔全車成本的比重也高達8-10%，是新能源汽車中，成本最高的單一元器件，單車價值量在持續提升，價值量佔新增器件比重超過80%。根據Omdia 2020年報告顯示，2019年中國車用IGBT市場規模為2.8億美元。而隨着新能源汽車產業超預期增長車規級IGBT的需求量持續攀升。據集微網消息，由於優質產能跟不上市場需求，預計今年下半年，車規級IGBT將持續緊缺，可能成為制約汽車生產的主要瓶頸，並延續至2023年。

IGBT功率器件國產率超三成，部分緩解市場增量需求。本土2019年比亞迪電機驅動控制器用IGBT模塊全球排名第二，市場佔有率18%。但車廠自有產能尚不足以解決產量不足問題，為此，比亞迪向士蘭微、斯達半導、時代電氣、華潤微等具備車規級IGBT生產能力的本土企業下單，訂單級別達億元，保障激增的新能源汽車生產對IGBT的需求。東風汽車旗下智新半導體的IGBT生產線已完全進入自動化生產流程，一期年產能為30萬隻，二期建成後，年產能將達到120萬隻，產品已應用於東風風神、嵐圖等自主品牌車型。時代電氣目前已在廣汽、東風汽車、長安汽車、理想汽車、小鵬汽車等主機廠中得到裝車使用，750V的IGBT模塊獲市場高認可度。

本土企業產能中低端佔比大，高端產能仍受歐美廠商產能制約。高端產能掣肘於英飛凌、安森美等國際供應商，歐美企業擴產節奏與市場需求錯頻。目前，英飛凌採取優先滿足頭部客户的策略，以緩解IGBT模塊供應短缺問題，而德國英飛凌和上汽英飛凌的產能均處於爬坡階段，優質產能供應不足，高端產品短缺。安森IGBT模塊產能超五十萬，但產能利用率有待進一步提升，無法滿足市場的快速增長需求。

2）MCU：結構性緊缺持續，尤其是車規級MCU方面

32位MCU、HPC控制體系將部分抵消電動化帶來的MCU增量需求。一方面，未來傳統8位MCU、16位MCU將通過遷移到32位MCU而從汽車中移除，集成度更高、功能更強大的32位MCU將成為主流。另一方面，未來大部分駕駛功能將由汽車HPC控制。現在，一輛車上有70到100個ECU，每個ECU（包括其中的MCU）控制一個特定的駕駛功能，而這種分佈式計算體系結構將被更集中的HPC體系結構所取代。

但在一些工業領域尤其是車規級MCU方面，預計到今年下半年供應依然緊張，或有望年底實現供需平衡。考慮到全球汽車銷量整體穩中有降的現狀，我們預計單車MCU用量將在2025年達到峯值，隨着汽車智能化、控制集中化發展，車規級MCU的用量將會開始逐步下降。Gartner數據顯示，單輛車對MCU的需求量並不會隨着汽車電動化、智能化的增加而出現明顯增加。但由於單價更高的32位MCU應用比例繼續提升，汽車MCU整體市場規模仍將處於持續增長趨勢，車載傳感器的增加和汽車銷量的增加或將帶來MCU需求量抬頭。

車規級MCU國產替代將是未來發展主旋律。目前車規級MCU國產化率約為5%，隨着本土企業的發力，國產化率有望在未來幾年得到飛速提升。

3）傳感器芯片：未來伴隨着搭載數量增加，短缺問題會長期存在。

毫米波雷達方面，部分缺貨或成常態。毫米波雷達的生產廠商主要是博世、英飛凌、恩智浦、安森美等企業，此前，博世毫米波雷達芯片組裝廠受馬來西亞疫情影響而減少供應。第五代毫米波雷達芯片的短缺共影響了11家車企，包括小鵬汽車、長城汽車、廣汽埃安等。博世（中國）總裁陳玉東曾表示21Q4供貨率會非常低，2022年會恢復到歷史情況。缺貨10%到20%將成為常態，市場需求不能全部得到滿足。

小鵬和理想的毫米波雷達供應或將緩解。理想ONE和小鵬 P5交付方案中表明，後續毫米波雷達將於今年3月底分批補裝，考慮到上游芯片廠商產能恢復的時滯，此舉可能是傳感器芯片供求緊張將有所緩解的一個信號。

4）SoC芯片：高性能產品集中度較高，未來存在缺貨風險。

車規級AI芯片需求量逐級提升，算力突破要求指明未來缺貨風險。根據麥肯錫預測，到2030年，全球車載AI SoC芯片的市場規模將達303.4億美元，其中中國市場規模為104.6億美元。不同的自動駕駛等級對AI SoC芯片的需求價值量不一樣。至2025年，L1級單車AI SoC芯片價值量為69美元，L2級為190美元/輛，L3級為685.9美元/輛，L4/L5級為1487.9美元/輛。此外，華為指出，到2030年，車載算力將超過5000 TOPS，未來智能汽車對算力的需求量非常高，而本土車載AI芯片的算力仍普遍處於100 TOPS，未來企業算力提升的需求將使得車規級SoC芯片面臨一定的缺貨壓力。

5）存儲類芯片：佔汽車半導體市場比重有望持續提升，缺貨引發產品價格上浮

短期來看，NAND 各型號價格均有所上漲，創近年新高。NAND方面漲價明顯，西部數據宣佈部分3D NAND 生產線遭到污染，今年一季度產能受損不久，全部產品漲價。隨後，美光也進一步跟進，宣佈NAND產品合約價漲 17% 至 18%，現貨價 上漲25% 以上。本輪漲價中，NAND 各型號價格均有所上漲，其中，64Gb 8Gx8 MLC 閃存合約漲幅最大，遠高於 32Gb 4Gx8 MLC 閃存合約漲幅，而且價格已經創下三年來新高。

6）  電源管理芯片：電源管理芯片供給仍然緊張，其中汽車相關應用最為緊俏。

受益於下游車用、服務器與固態硬盤等終端需求持續旺盛，以及國外IDM大廠轉單影響，2022M03台系電源管理IC廠商業績表現亮眼。矽力傑實現營收22.2億台幣，同比增長41%；致新實現營收9.4億台幣，同比增長24%。受供求緊缺影響，2021年電源管理IC平均銷售單價上漲近10%。進入2022Q1，電源管理IC產能供給仍然緊張，但相較於2021年有所緩解，供應處於健康水平。

俄烏戰爭+我國疫情或將使汽車缺芯情況更為嚴峻：

從國際上來看，俄烏衝突升級，迅速發展為第二次世界大戰以來歐洲最大規模戰爭；由於烏克蘭是氖氣（芯片原材料之一）的重要出口國，俄烏衝突也會對芯片和汽車產業鏈產生擾動。同時，美國舉起“制裁之刃”對準俄羅斯，再次精準打擊了全球半導體供應鏈。

展望2022年二季度供應鏈物流對半導體企業仍有一定的不確定性或影響，或將使汽車缺芯情況更為嚴峻。22年3月起上海市政府採取分區管控以來，人力與物流受到較大管制。據Trendforce消息，周邊OEM、ODM廠僅能依賴廠內庫存來低度滿足產線需求，長短料問題進一步擴大。即使在周邊地區封控解除後，可能會出現短期內物流量激增，造成海關閘口阻塞，交期延長的可能。封控期間供應鏈物流存在問題，具體而言，半導體製造廠的設備運輸幾乎停滯，由於公路作業受限，貨物下船隻能暫存碼頭；PCB廠商也將面臨運輸成本增加，部分產品出貨延遲等狀況；下游汽車產業所受影響較大，上海停擺對全國乃至全球的汽車產業鏈造成了連鎖反應。

競爭格局：美日歐三足鼎立，國產化浪潮及產業鏈重構帶來新機遇

2020年汽車芯片主要廠商分佈中美日歐三足鼎立，前五大廠商包括英飛凌、恩智、瑞薩、德州儀器、意法半導體，前25強中聞泰科技名列第19位，是中國唯一一家上榜的公司。

汽車芯片主要廠商分佈及產品佈局情況，按照2020年汽車半導體市場份額排序。

細分領域來看，我們在汽車計算、控制類芯片的自主率不到1%，傳感器4%，功率半導體8%，通信3%，存儲器8%，國產化浪潮下有望加速。

整體技術上，在計算，控制領域的計算、控制領域：MCU/GPU/FPGA等通用芯片高度壟斷，前三大市場佔率約七成，面向ADAS的ASIC技術路線尚不確定。

傳感器：在車身感知領域，國外企業高度壟斷，前三大市場佔率七成以上，國內基礎不足。在視覺、毫米波雷達等新型環境傳感器具備基礎。

功率半導體：IGBT/MOSFET領域與國外相差較大，國內在功率分立器件和模塊領域更為擅長，化合物半導體領域國內正在佈局。

通信：V2X屬於增量市場，國內依靠5G佈局有發展基礎。

存儲器：存儲器屬於車用半導體增量市場，主要被美光、三星等壟斷，國內車用SRAM，立基型DRAM等環節有基礎。

整體來看汽車傳統汽車時代的汽車半導體市場存在三大競爭壁壘

業務穩定-整體市場份額穩定，市場規模穩步增加

格局壟斷-市場日益形成壟斷格局，外企通過併購鞏固競爭優勢

關係牢固-芯片-TIER1-車企已形成強綁定供應鏈，汽車對芯片性能/可靠性要求高，車規芯片需要長週期供貨能力所以對於新進企業構成行業壁壘

汽車智能化+電動化推動產業鏈重構。汽車進入了電動化+智能網聯的時代, 新時代給予追趕者機會，車聯網/新能源/智能化/自動駕駛四個領域趨勢帶來新的半導體需求。新需求為國內新進芯片企業進入汽車帶來全新的產業機遇。

OEM+Tier1+Tier2原有金字塔格局有望被打破，向平台+生態模式躍遷，我國汽車芯片廠商迎來入局機遇。對於未來規模化和個性化的挑戰，智能車軟件會逐步走向平台+生態模式，原來的開發模式都是塔狀，有Tier-X供應商給OEM提供部件和服務，由主機廠去總成和驗證。未來OEM除了跟傳統部件合作之外，有些車企會考慮自建平台，比如説大眾等企業宣稱做自己的操作系統。這個平台車廠自建或和供應商廠商合建，除了平台車廠還需要和算法供應商，生態夥伴，投資夥伴等合作。所以我們認為未來合作模式是以車廠為中心的平台+生態的合作模式，逐步走向平台+開放帶來更多的開放和創新。

未來汽車產業的生態圈將會從過去的“整車廠是主導”，發展到“掌握核心技術關鍵環節的企業是主導”，而且可能是一個圈和另外一個圈形成生態的競爭，從而組成一個更大的新一代汽車生態體系。